عنوان پایان‌نامه
بررسی آب سستگی ناشی از ریزش قائم جریان بر روی بستر کانال با مواد چسبنده
- رشته تحصیلی
- مهندسی‌کشاورزی-آبیاری و زهکشی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 39743;کتابخانه پردیس ابوریحان شماره ثبت: 176
- تاریخ دفاع
- ۱۲ بهمن ۱۳۸۷
- دانشجو
- مسیح الهی
- استاد راهنما
- محمدابراهیم بنی حبیب
- چکیده
- آبشستگی هر چند سابقه طولانی در علم هیدرولیک دارد ولی دامنه متغیرها و گستردگی پارامترهای مؤثر بر آن و شرایط گوناگون که در این پدیده وجود دارد بسیار وسیع می¬باشد. جریان خروجی از سازه¬های هیدرولیکی بعضا به صورت سرریز می¬باشد جریان ریزشی موجب آبشستگی بستر کانال و یا رودخانه شود. یکی از مسائل مهم در طراحی-های هیدرولیکی تعیین ابعاد حفره آب¬شستگی پائین دست سرریزها از جمله سرریزهای ریزشی آزاد است. جریان خروجی از سازه هیدرولیکی بعضا به صورت سرریز¬های ریزشی آزاد (جت) می¬باشد، که ممکن است به تغییرات پیرامون آن¬ها منجر گردد. ریزش جریان از روی سرریزهای ریزشی آزاد و برخورد آن با بستر قابل فرسایش در پائین دست سازه مذکور باعث آب¬شستگی و ایجاد حوضچه استغراق می‌شود. بررسی ابعاد حفره آب¬شستگی در مصالح چسبنده موضوع این طرح تحقیقاتی می¬باشد. با طراحی و ساخت مدل آزمایشگاهی و بستر سازی با مصالح با بافت متفاوت (درصد رس مختلف) در بستر، تأثیرمتقابل دبی جریان، اعماق جریان در بالادست و پائین دست سرریز و ارتفاع ریزش مختلف، و همچنین تغییر مقاومت برشی خاک (در اثر تغییر مقدار رس و میزان چسبندگی خاک) در ایجاد و تشکیل حفره آب¬شستگی مورد مطالعه و بررسی قرار می‌گیرد. مشاهدات نشان می¬دهد که در محدوده مورد مطالعه رابطه¬ای مستقیم و غیر خطی بین حداکثر ابعاد حفره آبشستگی(عمق حفره، محل وقوع عمق حفره و طول حفره پایین دست آبشستگی) و دبی برقرار می¬باشد. با توجه به رابطه بی بعد ارائه شده، (پارامتر آبشستگی می¬توان به این نتیجه رسید که پارامتر فرود ذرات(*Fr) بستر اثر مستقیم و پارامتر عمق پایاب نسبی رابطه معکوسی با ابعاد آبشستگی دارد. تغییرات ابعاد پروفیل آبشستگی در مصالح چسبنده با زمان را می¬توان به صورت رابطه¬ای لگاریتمی بیان نمود. پروفیل طولی بی بعد آبشستگی، مستقل از زمان است. بر اساس تحلیل ابعادی انجام شده عوامل بی¬بعد بدست آمدند، رابطه بین سه عامل بی بعد مقدار عدد فرود دانه رسوب ( )، نسبت عمق پایاب نسبی(Tw/Yc) و درصد رس (CR)، تحلیل شد، در نهایت بهترین نوع رابطه، رابطه توانی بین پارامترهای بی¬بعد بود. این رابطه با رابطه بقیه محققین مقایسه شد، مقایسه نشان می¬دهد که خطای نسبی برآورد آبشستگی با رابطه ارائه شده به یک چهارم خطای روابط ارائه شده توسط سایر محقیق می¬رسد. کلمات کلیدی: عمق آبشستگی نسبی، سرریز قائم، درصد رس، عدد فرود دانه رسوب، عمق پایاب نسبی، مصالح بستر چسبنده.
- Abstract
- Abstract: Although scouring has a prolong experience in hydraulic, but the variation and extension of effective parameters on it and various condition are so extensive. Out flow from hydraulic structure is such ware fall. One of the main important in hydraulic design is determination of downstream water fall scouring hole like vertical fall. Out flow from hydraulic is like vertical water fall (jet). That led to same change in around it. Falling from vertical water fall and contract with erasable bed in downstream of structure because scouring and result in hole. The investigation of scouring hole in cohesive materials in this study is evaluated. Designing and building experimental model and make a bed with some material with various texture (different clay%) in bed, the interaction of discharge, the depth of flow in upstream of water fall also, high of different flow in constitution of scouring hole were in vest gated. The observation showed that a direct and non-liner relation was between maximum dimension of scoring hole (hole depth, the place of hole and length of downstream hole) and discharge in our study domain. Regarding to this relation, (scouring parameter) co conclude that, bed Frd has the direct effect and relative tail water has the adverse relation with scouring dimension. The changes in scouring profile dimension in cohesive material with times, con mention with logarithmic relations scouring non-dimension profile. Is independent on time. According to analysis of dimension, some non-dimension factors were obtained. The relation between non-dimension factor namely, Frd ,Tw/Yc and CR (clay rate) was analyzed, and conclude that, the best relation is polynominal between these. So this relation were compared with other result from different researcher, finally determined that, relative error in our estimated scouring was ¼ other research error. Key word: relative scouring depth, vertical water flow, clay rate, relative tail water, cohesive bed materal.
